veröffentlicht am 3. April 2019 in Allgemein von
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Wie funktionieren E-Scooter und E-Bikes? 


Die Antwort auf diese Frage ist ganz einfach. Jedes Elektrofahrzeug braucht im Wesentlichen drei Dinge: eine Batterie, einen Motor und Bremsen. Du willst mehr darüber wissen? Dann bist du hier genau richtig. 

Batterie (Akku)


Die Batterie ist das Um und Auf jedes Elektrofahrzeuges

Der Elektromotor ist das bestimmende Merkmal eines Elektro-Scooters oder Elektrofahrrads. Denn stärkere Motoren bedeuten schnelleres Fahren, richtig? Das stimmt, es sind insbesondere die Fortschritte in der Batterietechnologie, die den Elektrofahrzeug-Markt in vielerlei Hinsicht in den Mittelpunkt gerückt haben.

Batterien sind heute kleiner, leichter und effizienter als je zuvor. Wiederaufladbare Batterien gewährleisten, dass E-Fahrzeuge über eine zuverlässige Stromquelle verfügen, die das Fahrerlebnis verbessert. Was hat also wirklich zu dieser elektrischen Revolution beigetragen? Richtig, die Massenproduktion von Lithium-Ionen-Batterien.

 

Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.Aristoteles
 

Nachdem leichtere, kompaktere, leistungsfähigere und leistungsstärkere wiederaufladbare Batterien erschwinglicher und zugänglicher geworden sind, haben Hersteller zunächst damit begonnen, optisch attraktivere, leichtere und zuverlässigere E-Bikes herzustellen. In weiterer Folge kamen dann auch Elektro-Scooter dazu.

 

Wie weit komme ich mit einer vollen Akku-Ladung?

Eine wichtige Frage, die du beim Kauf stellen solltest, lautet: Wie weit bringt mich die Batterie mit einer einzigen Ladung? Die heutigen hochwertigen E-Akkus sollten eine Reichweite von ca 20 km oder mehr haben. Dazu sollten sie klein genug sein, um ein leichtes, kompaktes Design zu ermöglichen.

TIPP

So erhöhst du die Reichweite

Bei einem eBike mit Pedalen erhöht sich die maximale Fahrstrecke, je mehr du tretest. Dasselbe gilt für Elektro-Scooter. Je mehr du zusätzlich mit deinem Fuß anschiebst, desto länger kommst du mit einer Ladung aus. Wenn du dagegen mehr fährst und weniger trittst, musst du den Akku früher aufladen. Logisch, oder?

 

Ästhetik – Das Auge fährt mit!

Soweit einmal zum funktionalen Ansatz zur Beurteilung der Batteriequalität. Darüber hinaus spielt für die meisten auch die Ästhetik eine wichtige Rolle. Batterien sollten nicht vom Fahrerlebnis ablenken. Sie sollten auch nicht dein Fahrerlebnis mit dem E-Scooter oder E-Bike behindern. Eine gute Batterie integriert sich nahtlos in das Design und die Konstruktion deines Fahrzeuges, ohne groß aufzufallen.

Beiden den meisten E-Scootern ist die Batterie entweder im Trittbrett oder direkt pber dem Vorderrad verbaut. Die Positionierung im Trittbrett hat den Vorteil, dass sie für eine bessere Stabilität des Rollers sorgt.

 

Der Elektromotor 


Es gibt verschiedene Arten von Elektromotoren. Für E-Scooter kommt aber in der Regel nur ein Motortyp in Betracht, nämlich der Nabenmotor.

 

Was ist ein Nabenmotor?

Ein Nabenmotor befindet sich in der Radnabe eines Rades, entweder vorne oder hinten. Er erzeugt den Antrieb durch Drehen des Rades. Dadurch muss der Antrieb nicht über eine weite Strecke übertragen werden, sondern „wirkt direkt vor Ort“. Aus diesem Grund sind auch keine Getriebe oder Antriebswellen notwendig. Es kommt zu keinen Übertragungsverlusten.

Da der Antrieb direkt im Rad verbaut ist, kann bei Radnabenmotoren auch die Bremsenergie rückgewonnen werden. Dabei spricht man dann von der sogenannten Rekuperationsbremse (zB KERS System). Mehr dazu weiter unten.

 

Nachteile des Nabenmotors

Da sich der Nabenmotor direkt im Rad selbst befindet, wird er auch nur durch den Reifen selbst gefedert. Der Motor ist somit Stößen und äußeren Kräften unmittelbar ausgesetzt. Ebenso Schmutz, Wasser und Staub können dem Motor theoretisch stärker zusetzen. In der Regel sind die Motoren aber derart konzipiert, dass sie diesen Umwelteinflüssen ohne Probleme standhalten.

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Die 3 Arten des Nabenmotors

 

Hinterrad-Nabenmotor

Dieser Motor drückt das Fahrrad oder den Scooter nach vorne. Daher fühlt es sich für Fahrradfahrer oft natürlicher an, da auch bei herkömmlichen Fahrrädern der Antrieb über Ketten und Zahnräder am Hinterrad erfolgt. Am Hinterrad verbaute Motoren kommen aber fast ausschließlich bei E-Bikes zum Einsatz.

 
INFO

Vorderrad-Nabenmotor

Vorderrad-Nabenmotoren ziehen das Fahrzeug nach vorne. Praktisch jeder E-Scooter ist mit einem solchen Motor ausgestattet.

 

Motoren mit mittlerem Antrieb

Zudem gibt es auch noch Motoren mit mittlerem Antrieb. Sie finden bei Elektro-Scootern keine Verwendung. Bei eBikes ist ihre Popularität jedoch stark im Steigen. Anstatt des Vorder- oder Hinterrades, versorgen die Motoren mit mittlerem Antrieb die Kraft des Antriebsstrangs. Dieses System eignet sich hervorragend für starke Steigungen in freiem Gelände. Das Gewicht des Motors liegt näher am Schwerpunkt des E-Bikes.

 

Bremsen


Wir haben nun über die Batterie und den Motor von Elektrofahrzeugen gesprochen – die zwei wichtigsten Komponenten, die du zur Fortbewegung brauchst. Von ebenso großer Bedeutung ist auch der Mechanismus, durch den der Elektro-Scooter oder das E-Bike zum Stehen kommen: die Bremsen. Bremsen gibt es in vielen Formen, und einige sind für E-Fahrzeuge einzigartig.

 

Arten von Bremsen

 

Fußbremse

Einzigartig am E-Scooter ist die hintere Fußbremse. Der Fahrer drückt seine Ferse auf den Kotflügel des Hinterrads, um zu bremsen. Die resultierende Reibung erzeugt einen Widerstand zwischen dem Kotflügel und dem Rad, der den Roller bremst. Dies ist wahrscheinlich das primitivste aber trotzdem ein sehr effizientes Bremssystem, die Elektro-Tretroller zur Verfügung stehen.

 

Handbremse

Eine weitere Option sind Scheibenbremsen. Diese werden aktiviert, wenn du einen Handhebel am Lenker niederdrückst. Scheibenbremsen sind entweder am Vorder- oder meistens am Hinterrad montiert. Bei Doppelscheibenbremsen, bei denen sich die Bremsen an beiden Rädern befinden, kann die Handbremse gespalten sein.

 

Softwarebremse (elektronische Bremse)

Sowohl E-Scooter als auch E-Bikes können eine Softwarelösung für das Bremsen haben. Du drückst einen Hebel an der Lenkstange und verlangsamst damit deine Geschwindigkeit. Andere Softwarelösungen umfassen mittlerweile auch die moderne „Autoguard“ -Bremstechnologie. Diese gewährleistet, dass der Motor beim Einschalten der Bremsen vollständig abgeschaltet wird.

Regenerative Bremsen (Rekuperationsbremse)

Die vielversprechendste neue Bremstechnologie ist das regenerative Bremsen. Wie funktioniert das? Ganz einfach: Es nutzt deine Bremsen, um die Batterie wieder aufzuladen. Energie kann nicht zerstört werden. Wenn dein E-Scooter bremst, muss die gespeicherte Bewegungsenergie (kinetische Energie) irgendwo hingkommen.

INFO

Herkömmliche Bremsen an Autos oder Fahrrädern verwenden eine einfache Reibung, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Die durch die Reibung der Bremsbeläge auf den Bremsscheiben entstehende Energie wird in nutzlose Wärmeenergie umgewandelt und somit verschwendet. Aus diesem Grund werden Bremsen bei starker Beanspruchung auch heiß.

Regenerative Bremsen dagegen nehmen die kinetische Energie auf und wandeln sie in elektrische Energie um. Diese elektrische Energie wird dann wieder zum Laden der Batterie verwendet. Dies führt dazu, dass der Energieverbrauch von E-Scootern mit regenerativem Bremsen wesentlich effizienter ist.

 

Duales Bremssystem

Sowohl die österreichische, als auch die deutsche Rechtsordnung verlangen mittlerweile, dass Elektro-Scooter mit zwei voneinander unabhängigen Bremsen ausgestattet sein muss. Konkret heißt das, dass der Roller etwa vorne eine elektronische Bremse und hinten eine Fußbremse hat.

Fällt zum Beispiel die elektronische  Steuerung aus, lässt sich auch die elektronische Bremse nicht mehr bedienen. In diesem Fall kannst du immerhin noch die Fußbremse benutzen. Der Großteil der E-Scooter am Markt erfüllt dieses Kriterium bereits. 

 

Fazit 


Akku, Motor und Bremsen: Das sind die entscheidenden Komponenten eines Elektro-Scooters. Du brauchst keinen Abschluss einer  technischen Hochschule, um darüber im Wesentlichen Bescheid zu wissen. Denn eines ist klar: Je vertrauter du mit der grundlegenden Technik eines Elektro-Fahrzeuges bist, desto kritischer und fachkundiger kannst du auch deinen E-Scooter auswählen.